영하 163°C의 극저온 상태인 액화천연가스(LNG)를 운반하는 선박에서는 LNG 기화를 최소화하는 액화 상태를 안정적으로 유지하는 화물창 기술이 핵심적이다. 이 때문에 조선소에서는 LNG ‘화물창’ 기술을 고도화하기 위해 끊임없이 기술개발을 하고 있다.
 

LNG 운반선은 통상적으로 4개의 탱크로 구성된 화물창을 채택해왔다. 최근 이러한 관행을 깨고, 3탱크로 구성된 화물창이 세계 최초로 상용화에 성공했다. HD현대중공업은 프랑스 화물창 기술기업 GTT 및 노르웨이 선급 DNV와 협력해 개발한 17만6천800세제곱미터(㎥)급 3탱크 설계를 선박에 적용해 건조하고 있다. 3탱크가 최초로 적용되는 선박은 BW LNG가 발주한 4척의 시리즈 선박으로, 2028년부터 2029년까지 순차적 인도가 예정되어 있다.

3탱크를 적용하면, 선박의 크기는 유지하면서도 화물창 사이의 공간을 줄일 수 있어 적재 용량이 늘어난다. 실제로, 건조중인 선박의 LNG 적재 용량은 약 17만4천㎥에서 약 17만6천800㎥까지 확대됐다. 선박 대형화로 인한 터미널 접안 제약을 피하면서도 운송 효율을 극대화할 수 있어 선주들의 관심도 높다.

HD현대중공업은 17만4000㎥급 LNG운반선에서 단열 격벽 하나를 제거함으로써 약 2,800세제곱미터의 공간을 더 확보했다. 이로 인해 더 많은 화물을 운송할 수 있어 단위 화물당 운반에 소요되는 에너지 비용(Unit Freight Cost)을 낮추고, 선주들은 더 나은 수익을 얻을 수 있게 됐다.

화물창의 총 표면적이 줄어들면 외부에서 내부로 유입되는 열량이 감소하기 때문에 선적된 액화천연가스의 일일 증발률(Boil-Off Rate, BOR)도 개선된다. 3탱크의 일일 증발률은 0.08퍼센트로, 단일 격벽 한 개를 제거함으로써 BDR이 약 6% 개선되었으며, 그 결과, 재액화 과정의 에너지 소비가 줄고 운항 효율성이 높아졌다.

증발가스가 줄어들면 재액화 설비 가동에 소모되는 에너지도 감소하여 결과적으로 탄소배출량이 줄어든다. 또한, 추가된 화물 용량 덕분에 운송되는 화물 단위당 배출량도 감소한다.

반면, 대형 화물창에서 발생할 수 있는 슬로싱(Sloshing) 우려에 대해서는, 정밀 강도 해석과 구조·단열 보강으로 대응했다. 이를 통해 부분 적재 상태에서도 안정적으로 운항할 수 있도록 설계했다.

*슬로싱 현상이란? 선박의 움직임에 따라 화물창 내부의 LNG가 출렁이며 벽면과 구조물에 충격을 가하는 현상. 화물창이 커질수록 충격 하중이 증가할 수 있어 정밀한 구조 해석과 안전 설계가 필요함.
 

HD현대중공업은 9월 14일 태국 방콕에서 열린 세계 최대 가스 전시회인 ‘가스텍 2026’에서 GTT 주관으로 열리는 기술 세미나에 참가해 3탱크 LNG선 기술을 선보였다.

특히 이번 기술 세미나에서는 HD현대중공업 류홍렬 기술본부장이 기조연설을 맡아, 3탱크 LNG 운반선의 기술적 우수성과 미래 친환경 해운 시장에서의 전략적 가치를 알렸다.